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UV油墨基礎(chǔ)知識

稿件來源：技術(shù)部發(fā)布時(shí)間： 2022-03-29

UV紫外光固化的的基本原理是——UV油墨/光油經(jīng)紫外線照射后，其組分中的光引發(fā)劑吸收光能量，經(jīng)激發(fā)產(chǎn)生游離基，引發(fā)并導(dǎo)致不飽和丙烯酸酯低聚物和活性單體的光聚合交聯(lián)反應(yīng)，形成固化墨層/涂層。

紫外線(UV)從本質(zhì)上說，是一種具有特定頻率(波長)的電磁輻射波。紫外光是波長為40～400nm的光，擁有較大能量見下表，可引發(fā)光化學(xué)反應(yīng)。

紫外光又可分為真空紫外光(<200nm)、中紫外光(200～300nm)和近紫外光(300—400nm)，由于小于200nm的真空紫外光(也叫遠(yuǎn)紫外光)在空氣中易被吸收消耗，只有在真空中才能傳播，在光固化應(yīng)用中沒有實(shí)際意義，因此UV油墨的固化主要是選擇200—400nm的紫外光，特別是300～400nm的近紫外光。對紫外線油墨的固化最有效的波長范圍是350-420nm，這是因?yàn)樽贤饩€油墨的顏料在360NM波長的照射時(shí)，具有最大的透過率。當(dāng)流體狀的油墨，經(jīng)過印刷到印刷品上，再經(jīng)過紫外線光的照射，于是便完成光固化過程。

對于UV油墨/光油來說，由于普遍采用的多為不飽和丙烯酸酯體系材料，而該體系的固化干燥屬于游離基引發(fā)下的光聚合交聯(lián)反應(yīng)，盡管光固化的過程是在瞬間完成的，但從機(jī)理上來說，它經(jīng)歷了游離基的形成、鏈的引發(fā)和增長、鏈的終止等反應(yīng)歷程。

當(dāng)光引發(fā)劑(R)吸收紫外光能量后，即處于不穩(wěn)定的能量激發(fā)態(tài)(R·)，并迅速分解為活性大的游離基(R．)，該游離基會立即引發(fā)體系中的不飽和化合物(M)發(fā)生聚合交聯(lián)反應(yīng)，并生成新的游離基(RM．)，該游離基繼續(xù)與周邊不飽和化合物分子發(fā)生類似反應(yīng)，分子鏈不斷增長，形成增長中的游離基(RMm·或RMn·)，隨著反應(yīng)不斷深入，分子量迅速增長(RMm+1·或RMn+1·)，當(dāng)兩個(gè)新生成的游離基(RMm·和RMn·)在光化學(xué)反應(yīng)過程中相互結(jié)合成鏈，生成電中性的分子(Pm、Pn或Pm+n)后，即失去各自的活性，鏈的增長便告終止。UV油墨/光油也就由膠體/液態(tài)轉(zhuǎn)化為固態(tài)，成為具有多種優(yōu)異性能的不溶難熔的網(wǎng)狀硬涂層。

UV油墨相對于普通膠印油墨，優(yōu)點(diǎn)是瞬間固化、100%固化體系、機(jī)上不干、極低VOCs；缺點(diǎn)是相對于普通膠印油墨，UV油墨的流動性相對較差、水幅較窄、印刷光澤較低，對膠輥有選擇，更容易干輥，需配套專用輔料。LED-UV相對于傳統(tǒng)汞燈，優(yōu)點(diǎn)是低功耗、無臭氧、長壽命、低維護(hù)成本；缺點(diǎn)是低波段芯片<315nm還沒有量產(chǎn)且壽命短、成本高，比較成熟的365nm、385nm、395nm等波段，需匹配合適LED-UV油墨和光油，配套引發(fā)劑成本較高且有黃變，其中LED-UV涂布光油最難解決和被客戶接受。四色油墨的問題，主要是黃變引起藍(lán)墨、黑墨的b值偏高，和LED-UV油墨成本的居高不下。

在正式印刷之前，必須保證UV印刷適應(yīng)性。對于新膠輥、兼用機(jī)從普通膠印切換到UV過程以及長時(shí)間印刷以后，都可能產(chǎn)生干輥現(xiàn)象，造成油墨傳遞性差的情況。對于此問題的處理過程是：UV洗車誰清洗——UV調(diào)墨油潤濕——上墨——印刷（選擇圖文較多的印版）——觀察——連續(xù)印刷。這個(gè)過程中，一旦發(fā)現(xiàn)印刷濃度下降、實(shí)地發(fā)虛、拉紙毛等情況，需停機(jī)觀察膠輥上油墨狀態(tài)，如果判斷為干輥，則需重復(fù)處理過程，調(diào)墨油潤濕時(shí)間可能長達(dá)3-10小時(shí)。我們不太建議設(shè)備兩用，從普通膠印轉(zhuǎn)UV的過程中，前幾個(gè)印單肯定會出現(xiàn)印刷效果不佳的情況。

LED-UV系統(tǒng)改裝完成后，隨著印刷過程各版輥壓力會變化，建議正式印刷1周后重新確認(rèn)和調(diào)節(jié)各個(gè)壓力到合理狀態(tài)。印刷2周以后，如果整體印刷狀態(tài)穩(wěn)定的話，可進(jìn)行印刷曲線的制作，否則需要判斷問題原因，并對癥下藥。